JPH09285802A

JPH09285802A - 棒線材の傾斜圧延方法

Info

Publication number: JPH09285802A
Application number: JP10296996A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Wada; 康裕和田; Hidekazu Nasu; 英和那須; Shuichi Hamauzu; 修一濱渦; Kenji Yamada; 健二山田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-04-24
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 1997-11-04

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】棒線材の延伸圧延工程に用いられる、少なく
とも３個の円錐形状ロールを用いた傾斜圧延方法におい
て、圧延後の被圧延材表面のスパイラルマークを軽減す
る傾斜圧延方法を提供する。【解決手段】ロール面に主として圧延を行う圧延域２
と、主として圧延後の素材表面の平滑化を行うための矯
正域３とを、それぞれ傾斜角度の異なる円錐台に連続形
成した円錐ロールが、被圧延材の周りに等角配置された
傾斜圧延装置において、矯正域のロール軸方向の長さＬ
_rを、次式の条件を満たすように設定する。Ｌ_r≧（Ｌ_s／（ cosβ× cosα））×（１／Ｎ）×２ここで、Ｌ_sは、スパイラルマークの間隔、Ｎは対象と
するロール数、αはオフセット角、βはロール軸角であ
る。【効果】圧延後の被圧延材表面のスパイラルマーク
を、実用上問題のない程度にまで解消することが可能と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒線材の延伸圧延
工程に用いられる少なくとも３個の、ロール面に主とし
て圧延を行うための圧延域と、主として圧延後の被圧延
材表面の平滑化を行うための矯正域とをそれぞれ傾斜角
度の異なる円錐台形状に連続形成した構成からなる、円
錐形状ロールを用いた傾斜圧延における、圧延後のスパ
イラルマークを軽減するための傾斜圧延方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】遊星型傾斜ロール圧延装置等の、少なく
とも３個の円錐形状ロールを用いた、棒線材の傾斜圧延
において、被圧延材は、その周りに等角配置され円錐ロ
ールにより絞り加工される。ここで用いられる円錐ロー
ルは、従来より、特開昭５９−１００７号公報で述べら
れている、図１にその概略図を示すような、ロール面に
主として圧延を行うための圧延域２と、主として圧延後
の被圧延材表面の平滑化を行うための矯正域３とを、そ
れぞれ傾斜角度の異なる円錐台形状に連続形成した構成
のものが用いられる。

【０００３】このような傾斜圧延方法においては、圧延
後の被圧延材４の表面に、図２に示すスパイラルマーク
５が発生することが問題となることが多々ある。本発明
の対象とする傾斜圧延が最終工程である場合は、製品の
外観が損なわれることとなり、また、このような傾斜圧
延が途中工程である場合は、次工程以後の圧延でスパイ
ラルマーク５が完全に消去されずに製品の外観を損な
う、さらにはラップして製品外面にヘゲ状の疵が残存す
ることとなる。

【０００４】このようなスパイラルマーク５の改善方法
として、特開昭５３−１３２４５４号公報には、円錐台
形状のロール１の平滑面の母線を凹状に形成し、矯正域
３が形成するパス形状を被圧延材４の出側径と合致する
ようにし、スパイラルマーク５を改善する方法が提案さ
れている。さらに、特開昭５９−１００７号公報には、
ロール１の圧延域２と矯正域３との境目が素材面に転写
されることを防止するために、圧延域２と矯正域３との
接合部を曲面構成とするとともに、矯正域を円錐台が円
筒状の被圧延材４に接触するとして、幾何学的に求めら
れる凹状断面の曲率半径よりも大きな曲率半径で凹状断
面形に形成した遊星型傾斜圧延機用圧延ロールが提案さ
れている。

【０００５】前者では、矯正域３では圧延が行われない
ことが前提に提案がなされているのに対して、後者にお
いては、矯正域３での圧延も考慮した上で、矯正域３に
おける被圧延材４の外径圧下量を軽減するべく、矯正域
３のロール形状の変更が提案されている。

【０００６】しかしながら、一般に傾斜圧延において
は、図３に、被圧延材４のａ，ｂ，ｃで表示した３箇所
の圧延中の材料の流線６について模式的に示すように、
被圧延材４の場所により、ロールバイト内でのロール１
との接触位置が異なり、異なる圧下履歴を受ける。被圧
延材の全領域がロールバイト出口端で必ずロール１と接
触して圧延が完了するのではなく、被圧延材４の場所に
よって圧延が完了する時点のロール１との接触位置が異
なる。

【０００７】図４は、被圧延材とロールの材料軸方向の
接触位置と外径圧下率を示しており、ロールバイト内で
の外径圧下率の分布の一例を示す。以下、本発明におい
て外径圧下率とは、所定の位置に配置された円錐台形状
を連続的に接続したロール１が円筒状の被圧延材４に接
触するものとして、幾何学的に求めたものである。以下
に、図７を用いて外径圧下率の求め方を説明する。

【０００８】（１）被圧延材４の任意の部分がロールと
接触した位置Ｐ_n-1での、被圧延材４表面とパスライン
との間の距離をＲ_n-1とする。（２）（１）の被圧延材４の任意の特定部分が、次にロ
ール１と接触する位置Ｐ_nでの被圧延材４表面とパスラ
インとの間の距離をＲ_nとする。（３）（２）における、材料中心軸方向のＰ_n-1とＰ_n
との間の距離ｄ_n-1は、圧延後の被圧延材４表面のスパ
イラルマーク５の間隔Ｌ_sを用いて、近似的に以下のよ
うにして求める。なお、スパイラルマークの間隔Ｌ
_sは、図２に示すように、圧延後の被圧延材表面の凹凸
の間隔を被圧延材の軸方向に測定したものである。ｄ_n-1＝Ｌ_s×（Ａ₀／Ａ_n-1）ここで、Ａ₀は、圧延完了後の被圧延材４の断面積、Ａ
_n-1は、位置Ｐ_n-1における被圧延材４の断面積であ
る。（４）Ｐ_nでの外径圧下率Ｒ_t,nを、以下のように定義
する。Ｒ_t,n＝１−（Ｒ_n-1／Ｒ_n）

【０００９】図４より、ロールバイト内での場所により
外径圧下率が異なることがわかる。さらに、図５には、
上述のｄ_n-1をもとにして求めた、被圧延材４の任意の
ｄ〜ｇの各場所のロール１との接触位置の推移の一例
を、図４の外径圧下率を求めた場合について示す。図５
において、ロール１の矯正域３と被圧延材４との接触回
数に着目すると、図５の圧延の場合は、被圧延材４のｄ
とｅの間の範囲で、ロール１と最初に接触した部分は、
３回目のロール１との接触でのみロール１の矯正域３と
接触し、また被圧延材４のｅとｇの間の範囲で、ロール
１と最初に接触した部分は、２回目のロール１との接触
でのみロール１の矯正域３と接触する。従って、被圧延
材４のいずれの場所もロール１の矯正域３と１回のみ接
触して圧延が完了する。なお、「２回目のロール１との
接触」とは、複数のロール１が配置された傾斜圧延装置
において、最初に接触したロール１の隣のロール１に接
触することを意味し、「３回目のロール１との接触」と
は、２回目に接触したロール１を挟んで、最初に接触し
たロール１の反対側に位置した、２回目に接触したロー
ル１と隣り合うロール１と接触することを意味する。

【００１０】ここで、幾何学的な検討のみでは、特開昭
５３−１３２４５４号公報で提案されているようなロー
ルの矯正域３を凹状断面とし、複数のロール１の矯正域
３におけるロール１とパスラインとの間の距離を、被圧
延材４の出側径と合致するように一定にすれば、矯正域
３で一度ロール１と接触した被圧延材４の外径は、所定
の出側径となり、スパイラルマーク５が発生することな
く、圧延を完了することが可能となる。しかしながら、
実際の圧延においては特開昭５９−１００７号公報にも
述べられているように、圧下が加わることにより被圧延
材４にはかみ出しが生じ、被圧延材表面に盛り上がりが
生じる。その盛り上がりの程度は、定性的に圧下率に応
じて変化し、圧下率が大きいほど盛り上がりは大きくな
る。

【００１１】図４の圧下率の分布と、図５の被圧延材４
とロール１との接触位置を併せて、上述の圧下に伴う被
圧延材表面の盛り上がりを検討すると、図５において、
被圧延材４のｄ〜ｇのいずれの位置の部分も、最後は矯
正域３でロールと接触して、圧延が完了するが、図５の
ｆの位置で最初にロール１と接触した部分が最後に矯正
域３でロールと接触する際の外径圧下率は１０％程度で
あるのに対して、ｅの位置で最初にロール１と接触した
部分が最後に矯正域３でロール１と接触する際の外径圧
下率はほぼ０％であり、被圧延材４は、場所によって最
後にロールと接触する際の外径圧下率が大きく異なるた
め、圧延後の被圧延材４の外径が場所によって異なる結
果として、被圧延材４の表面にスパイラルマーク５が残
存することとなる。

【００１２】このようなスパイラルマーク５の深さを軽
減するためには、被圧延材４が最後に矯正域３でロール
１と接触する際の外径圧下率を軽減するとともに、外径
圧下率の被圧延材４の場所によるばらつきを小さくし、
矯正域３で被圧延材４の表面を均一に平滑化することが
必要である。図４より、矯正域３においても、外径圧下
率に大きなばらつきがあることから、矯正域３でのロー
ル１と被圧延材４との接触回数を増加させることによ
り、圧下率がほぼ均一となる領域で少なくとも１回はロ
ール１と被圧延材４とを接触させ、被圧延材４の表面を
平滑化する必要がある。これについては、特開昭５９−
１００７号公報は、「ロールの矯正域の長さ設定に当た
ってはかなり余裕をもたせる必要のあることも知られて
いる」とするのみで、その具体的方策については何ら述
べられていない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、本発
明は、少なくとも３個の円錐形状ロールを用いた傾斜圧
延装置を用いて、棒線材を延伸圧延する方法において、
圧延後の被圧延材表面のスパイラルマークを軽減する圧
延方法を提供しようとするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、それぞれ傾斜
角度の異なる円錐台を連続形成し、ロール表面に主とし
て圧延を行う圧延域と主として圧延後の素材表面の平滑
化を行なう矯正域とを設けたロールを少なくとも３個有
する傾斜圧延機により、棒線材を圧延する傾斜圧延方法
において、ロールの矯正域のロール軸方向の長さＬ
_rを、次式の条件を満たすように設定するものである。Ｌ_r≧（Ｌ_s／（ cosβ× cosα））×（１／Ｎ）×２ここで、Ｌ_sは圧延後の被圧延材表面のスパイラルマー
クの間隔、Ｎは対象とする圧延機のロール数、αとβ
は、それぞれ、オフセット角、ロール軸角である。

【００１５】本発明において、傾斜圧延装置のロールを
以下の条件を満たす形状としたことから、被圧延材表面
は、その全域がロールの矯正域と２回接触することとな
り、２回目の接触の際、被圧延材表面は、その全域がほ
ぼ均一に軽圧下を受けることにより、平滑化され、スパ
イラルマークの深さを実用上ほぼ問題のない程度に改善
することが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、図を用いて本発明を詳細
に説明する。図４は、被圧延材とロールの軸方向位置と
外径圧下率との関係を示したものである。本来、被圧延
材４の表面を平滑化し、圧延後の被圧延材４表面のスパ
イラルマーク５を改善するためのロール１の矯正域３に
おいて、被圧延材４とロール矯正域が接触する位置によ
って、外径圧下率が一定とはならないことがわかる。こ
のため、矯正域３での圧下に伴ない被圧延材４の表面の
盛り上がりの程度にばらつきが生じて、被圧延材４の外
径に場所によるばらつきが生じる。図５は、被圧延材と
ロールの材料軸方向接触位置と被圧延材のロールとの接
触回数を示したものであるが、この場合、被圧延材４の
任意の場所が、図５に例を示したように、矯正域３でロ
ール１と１回のみ接触する場合は、圧延後の被圧延材４
表面の圧下に伴う盛り上がりのばらつきに起因する凹凸
が矯正されないまま圧延が完了し、被圧延材４の表面に
スパイラルマーク５が残存すると考えられる。

【００１７】本発明者らは、この矯正域３でのロール１
と被圧延材４との接触回数と圧延後の被圧延材４のスパ
イラルマーク５の深さとの関係に着目し、その関係につ
いて詳細に調査した。なお、矯正域３でのロール１と被
圧延材４との接触回数を、厳密に求めるためには、圧延
中の被圧延材４の各位置の軌跡を求めることが必要であ
るが、現実的にはこのように軌跡を実験等によって求め
ることは困難である。

【００１８】そこで本発明者らは、パラメータとして、
圧延後の被圧延材４のスパイラルマーク５の間隔Ｌ_sを
用い、矯正域３でのロール１と被圧延材４との接触回数
を近似的に求めた。スパイラルマーク５の間隔Ｌ_sは、
対象とする圧延機が、被圧延材４の周りをロールが公転
する形式のものであれば、ロールの公転１／Ｎ回転あた
りの圧延後の被圧延材の材料軸方向の前進距離に、対象
とする圧延機が、被圧延材４の周りをロールが公転しな
い形式のものである場合は、被圧延材１／Ｎ回転あたり
の圧延後の被圧延材４の材料軸方向の前進距離に等し
い。ここで、Ｎは対象とする圧延機の被圧延材の材料
軸、すなわちパスラインに垂直な同一断面において配置
されているロール数を示す。

【００１９】ロール１のロール軸方向の矯正域３の長さ
Ｌ_rの材料軸方向への投影長さＬ_r′が、Ｌ_sのＭ（Ｍ
はある整数）倍である場合、被圧延材４は、その全域が
矯正域３でロール１と近似的に最低Ｍ回接触することと
なる。最低Ｍ回としたのは、以下の理由による。被圧延
材４の材料軸方向の前進速度は、ロールバイト内で変化
するため、ロールバイト内の任意の場所におけるロール
１の公転１／Ｎ回転あたり、または被圧延材４の１／Ｎ
回転あたりの被圧延材４の材料軸方向の前進距離は、Ｌ
_sとは厳密には一致しない。しかしながら、被圧延材４
はロールバイトの入口から出口に向かうにつれてその材
料軸に垂直な断面の断面積が徐々に減少するため、その
材料軸方向の前進速度はロールバイト出口に向かうにつ
れて徐々に増加する。従って、ロールバイト出口での材
料軸方向の材料前進速度は、ロールバイト内の材料軸方
向の被圧延材４の前進速度よりも大きくなり、Ｌ_r′
が、Ｌ_sのＭ（Ｍはある整数）倍である場合、被圧延材
４は、その全域が矯正域３でロール１と近似的に最低Ｍ
回接触することとなる。

【００２０】ところで、オフセット角αとロール軸角β
は、一般に少なくとも３個の円錐形状ロールを用いた傾
斜圧延装置でのロールの姿勢を決定するのに用いられる
パラメータである。図６は、オフセット角αとロール軸
角βを説明する図を示す。本発明の対象とする傾斜圧延
装置において、ロール１は、図６（ｂ）に示されるよう
に、その中心軸がパスラインを含む平面内で、パスライ
ンと一定の角度βを有するように配置された後、図６
（ａ）に示すように、ロール１の中心軸の延長線上の点
Ｚを中心に、パスラインに垂直な平面内で測定したαに
相当する角度だけ回転させた状態に配置される。この角
度α、βがそれぞれオフセット角、ロール軸角である。
図６において、ロールは１個のみ示されているが、実際
にはロールは、ロール数Ｎに応じて、図６（ａ）の被圧
延材の材料軸に垂直な断面内において、角度（３６０／
Ｎ）°毎に被圧延材の周りに等角配置される。

【００２１】ここで、Ｌ_r′とＬ_rとの間には、オフセ
ット角αとロール軸角βを用いて、幾何学的に次式の関
係が成り立つ。Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cosβ

【００２２】本発明者らは、３ロールの遊星型傾斜ロー
ルを有する圧延装置を用いて、Ｌ_rを変化させて、
（ａ）Ｌ_r′＝Ｌ_s、（ｂ）Ｌ_r′＝１．５Ｌ_s、
（ｃ）Ｌ_r′＝２．０Ｌ_sの場合について丸棒材の圧延
を行い、その際のＬ_r′とスパイラルマーク高さとの関
係について調査し、以下のような結果を得た。（ａ）Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cosβ＝Ｌ_sの場合圧延後の被圧延材の表面に、深さ約０．５mmのスパイラ
ルマークが残存した。（ｂ）Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cosβ＝１．５×Ｌ_sの
場合圧延後の被圧延材の表面に、深さ約０．５mmと約０．１
mmのスパイラルマークが、スパイラルマークに沿って周
期的に混在する形で残存した。（ｃ）Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cosβ＝２．０×Ｌ_sの
場合圧延後の被圧延材の表面に、深さ約０．１mmの実用上問
題ない程度のスパイラルマークが残存した。

【００２３】図８には、（ａ）〜（ｃ）のロール１の矯
正域３の長さＬ_rの材料軸への投影長さＬ_r′を変化さ
せた場合のロールバイト内の外径圧下率の分布を、図９
には、（ａ）〜（ｃ）のロール１の矯正域３長さＬ_rの
材料軸への投影長さＬ_r′を変化させた場合の被圧延材
４の任意の場所とロール１との接触位置、被圧延材のロ
ールとの接触回数との関係を示す。

【００２４】図９より、（ａ）の場合は、被圧延材４
の、位置ｈとｉとの間の範囲で、ロール１と最初に接触
する部分は、３回目のロール１との接触の場合において
のみロールの矯正域３と接触し、被圧延材４の、位置ｉ
とｊとの間の範囲で、ロール１と最初に接触する部分
は、２回目のロール１との接触の場合においてのみロー
ルの矯正域３と接触することから、被圧延材４の全域が
ロールの矯正域３とは１回接触するのみである。

【００２５】これに対して、（ｂ）の場合は、被圧延材
４の、位置ｋとｌとの間の範囲で、ロール１に最初に接
触する部分は、３回目のロール１との接触の場合におい
てのみロールの矯正域３と接触し、被圧延材４の位置ｌ
とｍとの間の範囲で、ロール１と最初に接触する部分
は、２回目と３回目のロール１との接触の場合において
ロールの矯正域３と接触し、被圧延材４の、位置ｍとｎ
との間の範囲で、ロール１と最初に接触する部分は、２
回目のロール１との接触の場合においてのみロールの矯
正域３と接触することから、被圧延材４には、ロールの
矯正域３と１回のみ接触する部分と２回接触する部分と
が混在することとなる。

【００２６】（ｃ）の場合は、被圧延材４の、位置ｏと
ｐとの間の範囲で、ロール１に最初に接触する部分は、
３回目と４回目のロール１との接触の場合においてロー
ルの矯正域３と接触し、被圧延材４の、位置ｐとｑとの
間の範囲で、ロール１と最初に接触する部分は、２回目
と３回目のロール１との接触の場合においてロールの矯
正域３と接触することから、被圧延材４表面の全域がロ
ールの矯正域３と２回接触することとなる。

【００２７】一方、これを圧下率と対応させてみると、
図８より、（ａ）〜（ｃ）いずれの場合も、図９におい
て、被圧延材４がロールの矯正域３と１回目の接触を行
う範囲では、前述のように定義した外径圧下率に０％程
度〜１５％程度のばらつきがみられるが、２回目の接触
を行う範囲では外径圧下率がほぼ０％の一定値となる。
従って、被圧延材４は、ロールの矯正域と２回目の接触
を行う範囲で、ほぼ全域が均一な軽圧下を受けることに
より、圧下に伴う被圧延材４表面の盛り上がりに起因す
る、圧延後の被圧延材４の場所による外径ばらつきが防
止され、被圧延材４表面が平滑化となり、スパイラルマ
ーク５の発生が抑制される。

【００２８】（ａ）の場合において、深いスパイラルマ
ークが被圧延材の全長にわたって残存したのは、被圧延
材４はロール１の矯正域３と外径圧下率のばらつきが大
きい範囲で１回接触するのみであるためである。（ｂ）
の場合において、深さの異なるスパイラルマーク５が混
在したのは、被圧延材４表面の矯正域３と１回接触する
部分と２回接触する部分とが混在するためであり、スパ
イラルマーク５が深い部分は、被圧延材４の表面がロー
ルの矯正域３と１回のみ接触し、圧延が完了した部分、
スパイラルマーク５が浅い部分は、被圧延材４の表面が
ロールの矯正域３と２回接触して圧延が完了した部分で
ある。（ｃ）の場合において、スパイラルマークの深さ
が実用上問題ない程度にまで浅くなったのは、被圧延材
４の全域が、ロール１の矯正域３と、外径圧下率がほぼ
０％の一定値となる２回目の接触を行っているためであ
る。

【００２９】以上のことから、被圧延材の圧延後のスパ
イラルマークを改善するためには、被圧延材表面がロー
ルの矯正域と確実に２回以上接触するような形状のロー
ルを用いて圧延を行うことが有効であるといえる。その
ためのロールとしては、ロールの矯正域のロール軸方向
の長さＬ_rと圧延後の被圧延材のスパイラルマークの間
隔Ｌ_sとの間に、以下の関係が成り立つ形状のロールを
用いれば良い。Ｌ_r≧（Ｌ_s／（ cosβ× cosα））×（１／Ｎ）×２ここで、Ｎは対象とする圧延機のロール数、αとβは、
それぞれ、図６において説明したオフセット角、ロール
軸角である。

【００３０】

【実施例】

（実施例１）３ロール方式の遊星型傾斜ロール圧延装置
を用いて、外径８０mmの炭素鋼丸棒を外径６５mmまで外
径絞り加工した。その際、オフセット角α＝８°、ロー
ル軸角β＝５０°で、ロール軸方向の矯正域長さＬ_r＝
５４mmの円錐形状ロールを用いた結果、被圧延材表面に
は０．４mm、間隔Ｌ_s＝３４mmのスパイラルマークが発
生した。この深さのスパイラルマークでは、製品外観を
損ねることから、ロール軸方向の矯正域長さＬ_r＝１１
０mm（＞２×Ｌ_s／（ cosα× cosβ））の円錐形状ロ
ールを用いて圧延を行った結果、圧延後の被圧延材表面
のスパイラルマークの深さは最大で０．１mm程度とな
り、実用上問題のない程度に改善された。

【００３１】（実施例２）３ロール方式のロールが被圧
延材の周りを公転しない形式の傾斜ロール圧延装置を用
いて、外径８８mmの炭素鋼丸棒を外径６０mmまで外径絞
り加工した。その際、オフセット角α＝６°、ロール軸
角β＝１５°で、ロール軸方向の矯正域長さＬ_r＝５４
mmの円錐形状ロールを用いた結果、被圧延材表面には間
隔Ｌ_s＝２５mmのスパイラルマークが、スパイラルマー
クに沿って深さが０．５mmと０．１mmのものが周期的に
混在する形で発生した。このスパイラルマークの深さ
０．５mmの部分は、製品外観を損ねることから、ロール
軸方向の矯正域長さＬ_r＝５５mm（＞２×Ｌ_s／（ cos
α× cosβ））の円錐形状ロールを用いて圧延を行った
結果、圧延後の被圧延材表面のスパイラルマークの深さ
は最大で０．１mm程度となり、実用上問題のない程度に
改善された。

【００３２】（実施例３）４ロール方式のロールが被圧
延材の周りを公転しない形式の傾斜ロール圧延装置を用
いて、外径１００mmの炭素鋼丸棒を外径７４mmまで外径
絞り加工した。その際、オフセット角α＝４°、ロール
軸角β＝８°で、ロール軸方向の矯正域長さＬ_r＝５４
mmの円錐形状ロールを用いた結果、被圧延材表面には深
さ０．４mm、間隔Ｌ_s＝４２mmのスパイラルマークが発
生した。このスパイラルマークは、製品外観を損ねるこ
とから、ロール軸方向の矯正域長さＬ_r＝８６mm（＞２
×Ｌ_s／（ cosα× cosβ））の円錐形状ロールを用い
て圧延を行った結果、圧延後の被圧延材表面のスパイラ
ルマークの深さは最大で０．１mm程度となり、実用上問
題のない程度に改善された。

【００３３】

【発明の効果】本発明により、棒線材の延伸圧延工程に
用いられる少なくとも３個の円錐形状ロールを用いた傾
斜圧延方法において、圧延後の被圧延材表面のスパイラ
ルマークを実用上問題のない程度にまで解消することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象とする傾斜圧延装置に用いられる
円錐形状ロールの概略を示す図。

【図２】被圧延材のスパイラルマークの模式図。

【図３】傾斜圧延における被圧延材の材料の流れの模式
図。

【図４】ロールバイト内での外径圧下率の分布の一例を
示す図。

【図５】被圧延材の任意の場所のロールとの接触位置の
一例を示す図。

【図６】オフセット角αと、ロール軸角βの説明図で、
（ａ）は、被圧延材の材料軸に垂直な断面を、（ｂ）
は、被圧延材の材料軸に平行な断面を示す。

【図７】本発明における外径圧下率の求め方の説明図
で、（ａ）はパスラインに垂直な断面で、被圧延材の任
意の部分が、ある点でロールと接触してから次にロール
と接触するまでの経路を示す図、（ｂ）はパスラインを
含む平面で、被圧延材の任意の特定部分が、ある点でロ
ールと接触してから次にロールと接触するまでの経路を
示す図、（ｃ）は（ｂ）の断面Ａ−Ａを示す図で、被圧
延材の任意の部分がロールと接触した位置Ｐ_n-1での被
圧延材表面とパスラインとの間の距離を説明する図、
（ｄ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面を示す図で、（ｃ）の被圧
延材の任意の特定部分が、位置Ｐ_n-1の次にロールと接
触する位置Ｐ_nでの被圧延材とパスラインとの間の距離
を説明する図。

【図８】ロールの矯正域の材料軸への投影長さを変化さ
せた場合の、ロールバイト内の外径圧下率の分布を示す
図で、（ａ）は、Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cosβ＝Ｌ_s
の場合を、（ｂ）は、Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cosβ＝
１．５×Ｌ_sの場合を、（ｃ）は、Ｌ_r′＝Ｌ_r× cos
α× cosβ＝２．０×Ｌ_sの場合を示す。

【図９】ロールの矯正域の材料軸への投影長さを変化さ
せた場合の、被圧延材の任意の場所のロールとの接触位
置を示す図で、（ａ）は、Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα× cos
β＝Ｌ_sの場合を、（ｂ）は、Ｌ_r′＝Ｌ_r× cosα×
cosβ＝１．５×Ｌ_sの場合を、（ｃ）は、Ｌ_r′＝Ｌ
_r× cosα× cosβ＝２．０×Ｌ_sの場合を示す。

【符号の説明】

１ロール２圧延域３矯正域４被圧延材５スパイラルマーク６被圧延材の材料
の流線７ロール軸８材料軸（パスラ
イン）Ｌ_r ロールの矯正域のロール軸方向の長さＬ_s 圧延後の被圧延材のスパイラルマークの間隔 α オフセット角 β ロール軸角Ｚロールをオフセット角α回転させる場合の回転中心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田健二千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ傾斜角度の異なる円錐台を連続
形成して、ロール面に主として圧延を行う圧延域と、主
として圧延後の素材表面の平滑化を行うための矯正域と
を設けたロールを少なくとも３個有する傾斜圧延機によ
り、棒線材を圧延する傾斜圧延方法において、前記ロー
ルの矯正域のロール軸方向の長さＬ_rが、下式を満たす
ようにすることを特徴とする傾斜圧延方法。Ｌ_r≧（Ｌ_s／（ cosβ× cosα））×（１／Ｎ）×２ここで、Ｌ_sは圧延後の被圧延材表面のスパイラルマー
クの間隔、Ｎは対象とする圧延機のロール数、αとβ
は、それぞれ、ロールの姿勢を決定するパラメータとし
て用いられるオフセット角、ロール軸角である。